23个砂梨栽培品种的花粉量与花粉生活力测定
2012-11-07杨晓平胡红菊陈启亮张靖国湖北省农业科学院果树茶叶研究所湖北武汉430209
杨晓平,胡红菊,田 瑞,陈启亮,张靖国 (湖北省农业科学院果树茶叶研究所,湖北 武汉 430209)
23个砂梨栽培品种的花粉量与花粉生活力测定
杨晓平,胡红菊,田 瑞,陈启亮,张靖国 (湖北省农业科学院果树茶叶研究所,湖北 武汉 430209)
采用花粉离体培养法测定比较了23个砂梨(Pyruspyrifolia)栽培品种的花粉量和花粉生活力,并研究了室温、4℃和-20℃等贮藏温度对丰水、金晶和翠冠3个砂梨品种花粉生活力的影响。结果表明:23个砂梨栽培品种的花粉量和花粉生活力之间存在显著差异;大果水晶梨和黄金梨几乎没有花粉,花粉萌发量为0,不能做为授粉品种;丰水、西子绿、金晶、鄂梨2号、幸水、金水1号、翠冠、华梨1号、长十郎等9个品种花药花粉量在16000以上,花粉萌发量在10000~20000之间,适宜做授粉品种。室温贮藏和4℃贮藏丰水、金晶和翠冠3个砂梨品种的花粉时,花粉的生活力迅速丧失,-20℃条件下贮藏丰水、金晶和翠冠3个砂梨品种的花粉,花粉生活力下降速度较为缓慢,贮藏12个月的花粉能够满足生产上授粉的要求。
砂梨(Pyruspyrifolia);花粉;花粉生活力;花粉萌发率
花粉是被子植物的雄配子体,其功能是产生精子并运载雄配子使之进入雌蕊的胚囊中,以实现双受精。梨属于配子体型自交不亲和性果树,绝大多数品种自花授粉不能结实,靠远缘杂交来繁殖[1],同时存在异花授粉不亲和现象[2],在生产上必须配置合适的授粉树以改善结实。生产中主要是选择品种间相互亲和性程度高且花粉生生活力强的品种作为授粉品种,或者采取人工辅助授粉技术以提高坐果率,确保产量和品质,授粉品种花粉数量的多少和花粉质量的好坏直接影响着主栽品种的座果率、产量和品质[3]。为了解我国现有栽培砂梨(Pyruspyrifolia)品种花粉量和花粉生活力,本研究比较了23个主要栽培砂梨品种的花粉量和花粉生活力,以期为砂梨授粉品种的正确配置提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
砂梨花粉取自国家果树种质武昌砂梨圃中保存资源的10~12a成年树龄梨树,采集主要品种有金水1号、金水2号、鄂梨2号、金晶、清香、翠冠、新世纪、雪芳、华梨2号、大果水晶、华梨1号、黄金、圆黄、黄冠、黄花、湘南、安农1号、金水酥、丰水、长十郎、西子绿、新酥、幸水等。
1.2 方法
(1)花粉量测定 采集即将开放的大蕾期花蕾,取下花药,取气球期花药100 个,用纸盒装好后放入恒温烘箱中,温度设置25℃,烘干散粉后,转入洁净青霉素小瓶内,滴入50g/L的六偏磷酸钠溶液5ml,加盖充分摇匀,使花粉呈悬浮状态,然后滴数滴至血球计数器中,对128个大格中的花粉计数,共测10次,取其均值。经换算得到各品种每个花药的花粉粒个数(下称花粉量)[4]。
(2)花粉生活力测定 采用花粉离体萌发法测定花粉生生活力[5]。将花粉均匀播于固体培养基(0.01%的硼酸、10%的蔗糖和1%的琼脂)上,25℃暗培养24h后,统计萌发率,花粉管长度大于花粉粒直径视为萌发[6]。每品种观察3个视野,每视野≥20粒花粉,重复2次,统计萌发率。
(3)花粉生活力比较 将贮藏12个月期间,不同贮藏温度下,丰水、金晶和翠冠3个砂梨品种的花粉生活力进行比较,具体方法为:将同一包花粉分成12份(每份约1g),埋入干燥容器的变色硅胶中,分别在室温、4℃和-20℃条件下贮藏。每隔1个月采用上述固体培养基培养花粉,测定花粉萌发率[7-8]。
应用SAS 8.0统计软件对试验数据进行LSD方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同砂梨品种花粉量比较
如表1所示,23个砂梨栽培品种的花粉量之间存在不同程度的差异,除大果水晶梨和黄金梨外,花粉量在7000~30000之间。根据花粉量的多少和花粉形态镜检结果将23个砂梨品种划分为4种类型:其一为高花粉量品种,包括鄂梨2号、金晶、丰水和西子绿,花粉量在20000~30000之间;其二为中等花粉量品种,包括金水1号、翠冠、雪芳、华梨2号、华梨1号、圆黄、黄花、安农1号、金水酥、长十郎和幸水,花粉量在12000~20000之间;其三为低花粉量品种,包括金水2号、清香、新世纪、黄冠、湘南和新酥;其四为基本无花粉品种,为大果水晶和黄金,花粉形态镜检为开花期花药不开裂,呈干瘪中空囊状。
表1 23个砂梨品种的花粉量及花粉萌发率测定结果
2.2 不同砂梨品种花粉萌发率比较
从表1可看出, 23个砂梨栽培品种的花粉生活力之间存在不同程度的差异,除大果水晶梨和黄金梨无花粉萌芽率外,其余品种的花粉均可萌发,萌发率在28.94%~82.38%之间;其中湘南品种的花粉萌发率最高,达到82.38%;金水1号、清香、翠冠、新世纪、华梨1号、丰水、长十朗和西子绿等8个品种,花粉萌发率在70%~80%之间;金水2号、金晶、雪芳、园黄、黄冠、安农1号和幸水等7个品种,花粉萌发率在60%~70%之间;而鄂梨2号、华梨2号、黄花、金水酥、新酥等5个品种,花粉萌发率在60%以下。
2.3 不同砂梨品种单个花药花粉萌发量比较
由表1可知,23个砂梨栽培品种的单个花药花粉萌发量之间存在不同程度的差异,大果水晶梨和黄金梨的单个花药花粉萌发量为0,丰水、西子绿、金晶、鄂梨2号、幸水、金水1号、翠冠、华梨1号、长十郎等9个品种单个花药花粉萌发量在10000~20000之间,雪芳、华梨2号、园黄、黄花、湘南和安农1号等6个品种的单个花药花粉萌发量在8000~10000之间,而金水2号、清香、新世纪、黄冠、金水酥和新酥等6个品种在6000以下。
2.4 不同贮藏温度下,丰水、金晶和翠冠三个砂梨品种的花粉生活力比较
如图1所示,室温贮藏丰水、金晶和翠冠等3个砂梨品种的花粉时,花粉的生活力迅速丧失,贮藏一个月后,花粉的生活力降为0;4℃贮藏时花粉生活力丧失速度较室温贮藏时缓慢,花粉贮藏4个月后,花粉的生活力下降为0。-20℃条件下贮藏丰水、金晶和翠冠3个砂梨品种的花粉,花粉生活力下降速度最为缓慢,并且不同品种间花粉生活力的下降速度存在差异;翠冠梨花粉生活力下降速度较慢,贮藏12个月后,花粉萌发率从78.6%降到59.04%;丰水梨花粉生活力下降速度较快,贮藏12个月后,花粉萌发率从76.07%降到44.46%;丰水梨花粉生活力下降速度居中,贮藏12个月后,花粉萌发率从60.67%降到37.89%。
图1 贮藏12个月期间丰水、金晶和翠冠的花粉生活力
3 讨论
供试23个砂梨品种中,大果水晶和黄金2个品种既无花粉也无花粉萌发率,显微镜观察发现花药形态为空囊败育,可能花粉绒毡层机能障碍破坏了单核花粉正常发育[9]。鉴于大果水晶和黄金2个栽培品种无花粉,因此在生产中黄金和大果水晶做为主栽品种时,授粉树配置不能为单一品种,否则授粉树将无花粉授粉而不能结果。本研究引入单个花药花粉萌发量的概念,从花粉量和花粉萌发率2个方面同时考虑筛选适宜做授粉品种的砂梨品种,结果表明丰水、西子绿、金晶、鄂梨2号、幸水、金水1号、翠冠、华梨1号、长十郎等9个品种单个花药花粉萌发量在10000~20000之间适宜做授粉品种。干燥条件下,贮藏温度越低,花粉的生生活力下降越缓慢,贮藏期越长。翠冠梨花粉在-20℃下贮藏12月后花粉萌发率仍有59.04%,一般梨花粉发芽率55%以上属于优质花粉,因此-20℃贮藏花粉能够满足生产上授粉的要求[10]。
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10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.01.003
S661.2
A
1673-1409(2012)01-S008-03
2011-11-27
现代农业产业技术体系建设项目(CARS-29-34);湖北省自然科学基金项目(2010CDB02601);农作物重大病虫草害防控湖北省重点实验室开放课题(2011CDIWC-1-2)。
杨晓平(1981-),男,山东金乡人,博士生,助理研究员,主要从事砂梨种质资源、栽培和育种研究。
胡红菊,E-mailhongjuhu@sina.com。